癌症网 Cell | 人类肿瘤网络图谱（uman Tumor Atlas Network）发布，助力精准医疗！( 二 )
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图3 肿瘤3D图谱网络的建立步骤以及涵盖的信息内容图3肿瘤三维地图网络的建立步骤及信息内容
首先，肿瘤微环境与其组成细胞的相互作用为治疗提供了方向[1]；其次，虽然以往的研究大多集中于治疗和预后数据有限的原发性肿瘤，但人类肿瘤图谱网强调纵向采样，包括癌前、晚期、转移和治疗反应，收集了全面的临床数据；第三，空之间方法的整合将有助于将癌症基因组学和组织病理学联系起来，这是诊断癌症和提供治疗信息的两种主要手段。这些将为检测、预防和治疗策略提供信息[2]。 人类肿瘤地图网络允许对癌症患者或癌症风险增加的患者进行更精确的治疗，并调整一线治疗方法以降低耐药性和复发的风险。它们还将有助于为肿瘤对现有治疗方法无反应的患者开发新的治疗策略。
如何建立肿瘤图谱？
由于三维肿瘤图谱的构建需要整合临床、实验、计算和组织框架，因此人类肿瘤图谱网络的建立涵盖了从样本采集和细胞与空之间分析工具的开发到数据分析、图谱可视化和查询等各个方面。我们将从临床肿瘤样本选择、细胞时间空图谱获取、数据分析图谱建立等方面总结如何建立肿瘤图谱。
人类肿瘤图谱网络需要保证临床肿瘤样本采集和鉴定的普遍性，从不同种族人群中获取高质量的样本。收集的临床肿瘤样本将被广泛注释，以获得详细的临床数据，包括人口统计信息和治疗史。大多数样本也将被前瞻性地收集。在选定的病例中，将对患者样本进行多次采样，以获得正常组织、癌前病变、原发性肿瘤和转移的匹配组合。
为了研究从癌前病变到癌症的转化，人类肿瘤地图网络的研究人员将回顾性地使用冷冻或福尔马林固定的石蜡包埋(FFPE)活检或组织切片。同时，他们将前瞻性地收集晚期或邻近癌前病变的纵向样本。如果可能的话，全程追踪癌变的发生发展。为了研究癌症转移的过程，肿瘤样地图网络的研究人员将从原发和转移部位获得活检样本和手术移除的肿瘤样本。同时，在快速尸检的协助下，将有可能在多个位置对同一个人的原发性和播散性肿瘤进行广泛采样。
高分辨率单细胞和空分析需要为不同的样本类型(切除、活检和体液)和处理方法(新鲜、冷冻和固定)设置适当的质量指标，并统一元数据收集。人类肿瘤图谱网的研究人员将解决标本采集过程中的几个关键挑战:1)分析前变量的记录，如从样品采集到分析的时间，以及样品的拍照记录；2)建立标准化操作程序，简化新鲜、冷冻和固定组织的处理；3)根据样本量确定技术的优先级，对单个肿瘤标本进行多次检测操作；4)同一个体的纵向抽样；5)从一系列可能的样本中获取代表疾病谱系的病例。
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图4 肿瘤样品细胞水平和时空图谱分析方式图4肿瘤样品的细胞水平和时间空图谱的分析模式
大多数人类肿瘤地图网络采用双管齐下的方法来建立肿瘤地图。一方面，从分离的标本中收集单细胞的转录组、蛋白质组、全基因组染色质可及性或甲基化特征；另一方面，采用空分辨率的多组分组合方法分析组织中的RNA或蛋白质；同时，借助高分辨率显微镜和核磁共振，在形态学和解剖学上增加了更多的维度信息(图4)。 数据分析和地图构建是人体肿瘤地图网络的最后一步，计算分析在研究和实验设计中具有迭代指导作用。多数据融合、深度学习等技术将继续应用于人类肿瘤地图网络的建立。此外，可搜索网络平台的建立也为人类肿瘤图谱的可视化应用提供了重要机遇。新开发的计算技术将逐步纳入人类肿瘤地图网络计划。
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